第4期 米振莉等：Fe-Mn-Si-Al系和Fe-Mn-C系TWIP钢加工硬化行为 471· 晶发生碰撞，切割晶粒的同时使晶粒发生转动 出很高的延展性.第二位向形变孪晶T2位向上的 这个阶段晶粒内的位错数量急剧增长，大量的 变化对舒缓高应力状态比较显著.形变李晶的产生 孪晶界作为滑移系不可逾越的障碍，位错聚集在孪 过程是整体应力不断提升的过程，也是局部应力缓 晶界和晶界处，形成高密度位错区域.晶粒内的某 解的过程. 一处由于应力集中而诱使李晶界周边的不全位错经 第二位向的形变孪晶产生在应变量较大的阶 过位错反应产生形变孪晶，应力得到一定程度上的段，这是由于第二位向的形变孪晶产生的驱动应力 缓解，但依旧处在较高的应力状态；晶粒其他部分 需要处在高应力水平阶段.两个系列的TWIP钢在 同样也处在高应力状态下，也会发生类似的应力局这个阶段最大的区别是，FeM-Si-Al系TWIP钢中 部缓解过程，应力的局部缓解过程会逐渐发生在整 第二位向形变孪晶T2数量少于FeMn-C系TWIP 个晶粒内并贯穿至其他区域，因而材料整体上表现 钢，而观察到的位错数量却高于Fe-Mn-C系. a) 200nm 200nm 200nn 500nm 图6TWIP钢形变第四阶段的透射电镜像.(a)e=0.l5,Fe-Mn-C系TWIP钢：(b)e=0.15,FeM-Si-Al系TWIP钢：(ce =0.20,FcMn-C系TWIP钢：(d)e=0.2.FeIu-Si-Al系'IWIP钢 Fig.6 TEM images of the two series TWIP steels at the fourth stage of deformnation:(a)s=0.15,Fe-Mn-C TWIP steel;(b)e =0.15,Fe-Mn-Si-Al TWIP steel;(c)e =0.20.Fe-Mn-C TWIP steel;(d)E=0.20.Fe-Mn-Si-Al TWIP steel 第五阶段：真应变量大于0.22.图7(a)为e 达了最高值，维持一段时间后持续下降.两个系列 Mn-C系TWIP钢在真应变为O.40时的透射电镜TWIP钢的瞬时加工硬化指数nm,变化趋势类似， 像，可观察到粗大的形变孪晶条纹和李晶条纹间的 表明它们的硬化机制存在共同点. 高密度位错区域，图T(b)为FeMn-Si-Al系T'IP 有两个因素维持TWIP钢的高加工硬化能力： 钢在真应变为0.40时的透射电镜像，可观察到细密 不断增多的第二位向形变孪晶T2和不断增加的高 的形变孪晶条纹和高密度位错区域.通过图7可知： 密度位错区域.第二位向形变孪晶T2在第一位向 形变孪晶继续产生，两种TIP钢中几乎所有的晶 形变孪晶T1的片层间产生，高密度位错在孪晶界 粒都可观测到大量的形变孪晶：孪晶界和晶界旁的 和晶界周边产生.在所有的晶粒内都可以看到粗大 高密度位错区域逐渐增多.由图1可知，两个系 的孪晶形变条纹，在形变孪晶间可以观察到大量的 列TWIP钢的瞬时加工硬化指数在此阶段都到 位错纠缠团.与e-Mn-C系TWIP钢相比较，Fe第 期 米振莉等 一 一 一 系和 一 一 系 钢加工硬化行为 晶发生碰撞 , 切割晶粒 的同时使晶粒发生转动 这个阶段 晶粒内的位错数量急剧增长 大量的 孪晶界作为滑移系不可逾越的障碍, 位错聚集在孪 晶界和晶界处 形成高密度位错 区域 晶粒 内的某 处由于应力集 中而诱使孪晶界周边的不全位错经 过位错反应产生形变孪晶, 应力得到 一定程度上的 缓解 , 但依 旧处在较高的应力状态 晶粒其他部分 同样也处在高应力状态下 , 也会发生类似的应力局 部缓解过程 , 应力的局部缓解过程会逐渐发生在整 个晶粒内并贯穿至其他 区域, 因而材料整体 上表现 出很高的延展性 第二位向形变孪 晶 位向上 的 变化对舒缓高应力状态比较显著 形变孪晶的产生 过程是整体应力不断提升的过程 , 也是局部应力缓 解的过程 第二位 向的形变孪 晶产生在应变量较大 的阶 段 , 这是由于第二位向的形变孪晶产生的驱动应力 需要处在高应力水平阶段 两个系列的 认江 钢在 这个阶段最大的区别是 , 一 一一 系 钢中 第二位向形变孪晶 数量少于 及一 一 系 钢, 而观察到的位错数量却高于 凡一 卜 系 图 钢形变第四阶段的透射电镜像 。 一 汤 卜一 。一 系 钢 少 二 , 一 卜 一 系 钢 。 , 一 卜 系 一认' 钢 二 川 ' 入 一一之 〔·吕一 吸、卜 。 三 , ,一人,卜 一 系 '认一 〔」 、一 、 一人 一 一 ` 、认, 结。 、 , 。, 份一入 卜 ' 认厂 《 ￡一 卜飞、一入 一 一 、、 ﹃ 古几 一 认 心 一 人 第五阶段 真应变量大于 比 图 为 价 一 系 钢在真应变为 川 时的透射 电镜 像 , 可观察到粗大的形变孪 晶条纹和孪晶条纹间的 高密度位错区域 图 〕 为 凡一 ,卜断一川 系 一 , 钢在真应变为 。 时的透射电镜像 , 可观察到细密 的形变孪晶条纹和高密度位错区域 通过图 可知 形变孪 晶继续产生, 两种 认, 钢 中儿乎所有的晶 粒都可观测到大量的形变孪晶 孪晶界和晶界旁的 高密度位错区域逐渐增多 由图 可知, 两个 系 列 钢 的瞬 时加 工硬 化指 数 ,, , 、在此 阶段 都到 达 了最高值 , 维持一段时间后持续下降 两个系列 钢的瞬时加工硬化指数 , 变化趋势类似 , 表 明它们 的硬 化机 制 存 在共 同点 有两个因素维持 钢的高加工硬化能力 不断增多的第二位 向形变孪晶 ' 和不断增加的高 密度位错区域 第二位 向形变孪晶 在第一位 向 形变孪晶 『' 的片层间产生, 高密度位错在孪 晶界 和晶界周边产生 在所有的晶粒内都可以看到粗大 的孪晶形变条纹 , 在形变孪晶间可以观察到大量的 位错纠缠团 与 价一 一 系 钢相 比较